Полипропилен что это такое


Полипропилен: характеристики, свойства и применение

Полипропилен – твердое вещество белого цвета, является продуктом полимеризации пропилена и принадлежит к классу полиолефинов. Проще говоря, это пластиковый полимер с широкой областью применения. Сегодня он является наиболее востребованным современным пластиком, благодаря своим отличным потребительским свойствам и универсальностью использования.

Материал получают из пропилена, формула которого C3H6, в результате реакции между пропеном и катализатором Циглера-Натта. Таким образом, его химическая формула выглядит так – (C3H6)*n. Сегодня существует несколько разновидностей этого вещества, все они имеют одну формулу, но отличаются пространственной структурой: изотактический, синдиотактический, атактический.

Для каждого из них характерны свои физические и химические свойства. Например, атактический полимер характеризуется текучестью и низкой температурой плавления, а изотактический, наоборот, упругий и плотный, плавится при 170 градусов Цельсия.

Содержание:

Технические характеристики

Сегодня полипропилен занимает второе место на мировом рынке по объему потребления, немного уступая полиэтилену.

Рассмотрим его физические и химические характеристики, которые непосредственно влияют на сферу применения.

Основные физические свойства

  • Низкая плотность материала. Полипропилен имеет самую низкую плотность из всех пластмасс, что выгодно отличает его от более плотных аналогов.
  • Высокая прочность. Многочисленные эксперименты показали, что он выдерживает большую нагрузку, что намного превышает возможности полиэтилена.
  • Устойчивость к низким температурам. Полимер прекрасно справляется с отрицательными температурами, выдерживая – 10 градусов по Цельсию и более низкие температуры.
  • Устойчивость к высоким температурам. Выдерживает не только низкие, но и высокие температуры, его температура плавления составляет 160 – 170 градусов по Цельсию.
  • Устойчивость к резким перепадам температуры. Быстрая смена температурного режима также не страшна этому материалу. Хорошо выдерживает стремительный переход от минуса к плюсу и обратно.
  • Превосходные диэлектрические свойства. Высокая диэлектрическая константа вместе с большой диэлектрической прочностью обеспечивают широкие возможности его применения в качестве электроизоляционного материала.
  • Легкая обработка. Полипропилен легко поддается сварке, распилу, сверлению, хорошо гнется, что значительно расширяет возможности его применения в промышленности и быту.

Химические характеристики

  • Устойчивость к агрессии химических веществ. Эта особенность материала позволяет широко применять его для нужд химических предприятий. Он выдерживает воздействие раскаленного металла, различных кислот и испарений. В частности, это свойство используется при изготовлении воздуховодов и вентиляции для вредных производств.
  • Экологичность и безопасность для окружающей среды и человека. Многочисленные опыты доказали нетоксичность и абсолютную экологическую безопасность этого материала для окружающей среды и человека. Поэтому он используется при производстве емкостей для воды, а также различных жидкостей и сыпучих продуктов питания. Очень часто его применяют при строительстве сооружений для очистки воды.

Основные технические характеристики и свойства полипропилена представлены в таблице.

Основные свойства полипропилена    
Плотность, г/см0,90 – 0,92
Массовая доля изотактической фракции, %95 – 98
Массовая доля атактической фракции, %2 – 5
Предел прочности при разрыве, кг/см2260 – 400
Относительное удлинение при разрыве, %200 – 700
Температура плавления, Сº160 – 170
Температура стеклования, Сº-10… - 20
Степень кристалличности, %50 – 75
Морозостойкость, Сº- 10 и ниже
Теплопроводность, кал/сек*см*град0,00033
Удельная теплоемкость, кал/г*град 0,40 – 0,50

Сфера применения

Получение полимерных материалов в свое время было настоящим прорывом. Низкая себестоимость и отличные физические и химические свойства полипропилена способствовали развитию многих отраслей промышленности. Благодаря внедрению новых технологий удалось повысить эффективность производства, заменить многие дорогостоящие материалы более современными и прогрессивными.

Полипропилен послужил основой для получения множества модифицированных материалов, среди них высокопрочные пластики и смесевые термоэластопласты.

Новые высокотехнологичные материалы являются экологически чистыми и легко подвергаются переработке и утилизации.

Все это способствует тому, что полипропилен постепенно вытесняет с рынка такие материалы, как поливинилхлорид, АБС-пластик, полистирол и другие. Широко используется во всех ключевых отраслях современной мировой экономики: электронике, машиностроении, строительстве и многих других. Во многом по этой причине полипропилен получил народное название «король пластмасс». И хотя пока он не является лидером в своем сегменте, постепенно сфера его применения расширяется.

Упаковочные материалы и полипропиленовые волокна

Полипропилен широко применяется в упаковке. Например, полипропиленовые пленки, пожалуй, самый популярный упаковочный материал в мире. В чем-то они схожи с полиэтиленом, но по некоторым параметрам даже превосходят его. Главные преимущества полипропиленовой пленки над полиэтиленовой заключаются в следующем:

  • лучшие показатели устойчивости к высоким температурам и агрессивным веществам;
  • отличные потребительские свойства – прозрачность, прочность, гибкость и экологичность;
  • лучшие презентационные характеристики.

Не так давно на рынке появились так называемые ориентированные пленки, особая технология производства позволила значительно улучшить и без того превосходные качества полипропиленовых пленок. Например, прозрачность ориентированной пленки в четыре раза лучше, чем у обычного полипропиленового материала.

В последние годы полипропилен стал часто использоваться при производстве пластиковой тары – бутылок, банок и других емкостей, а также крышек для них. Кроме этого его используют для производства различных контейнеров и емкостей для перевозки химикатов.

Низкая себестоимость полипропиленовых волокон обеспечила им широкое распространение в текстильной промышленности.

Имея невысокую стоимость, при этом они отличаются высокой прочностью и хорошей эластичностью. Еще одним достоинством этих синтетических волокон является превосходная термостойкость. Единственным, но существенным их недостатком является чувствительность к ультрафиолету, что несколько тормозит повсеместное распространение полипропиленовых волокон.

Применение в машиностроении и электронике

Широкому использованию материала в машиностроении, автомобилестроении и строительстве способствовала его высокая износостойкость. Многие комплектующие для бытовой техники – холодильников, пылесосов, стиральных машин, производятся из полипропилена. При производстве автомобилей также используется этот синтетический материал. В частности, из него делают детали салона, бамперы, амортизаторы и многое другое.

В электронике из него производят корпусы телевизоров, телефонов, катушки, патроны ламп, элементы выключателей – перечислить все просто не представляется возможным. Проще сказать, что полипропилен окружает нас повсюду в повседневной жизни.

Использование в медицине

В медицине полипропилен стали использовать, благодаря его устойчивости при высоких температурах. Что это дает? Произведенные из него изделия могут выдерживать стерилизацию при любых условиях, поэтому из полипропилена производят шприцы, ингаляторы и массу другого медицинского инструментария и оборудования. Кроме того, его применяют при производстве медицинской упаковки. Экологическая безопасность этого материала также способствовала его широкому распространению в медицине.

Товары для детей

Исключительная безопасность материала позволяет использовать его для производства детских товаров.

Посуда, бытовые принадлежности, игрушки и множество другой продукции для самых маленьких изготавливаются из полипропилена.

Сочетание нескольких его свойств – экологичность, высокая износостойкость, прочность обуславливают его широкое применение в быту.

Мировое потребление полипропилена увеличивается с каждым годом. Его доля в производстве товаров народного потребления неуклонно растет. Он постепенно захватывает новые сегменты рынка, вытесняя менее технологичные полимеры, прежде всего, полистирол и ПВХ. Уступая по такому показателю как экологичность, они постепенно сдают свои позиции на мировом рынке. Под влиянием общественности европейские законодатели медленно, но верно расчищают дорогу новых технологиям. Такие важные показатели как нетоксичность и легкая утилизация уверенно выводят его в лидеры.

Еще одним немаловажным фактором, способствующим росту популярности вещества, является низкая по сравнению с конкурентами цена. Себестоимость является определяющим критерием при производстве любой продукции, и поэтому производители все чаще обращают свое внимание в сторону более дешевых и технологичных материалов.

Перспективы у этого высокотехнологичного материала весьма радужные. Очевидно, что его процент в мировом потреблении будет увеличиваться. Этому способствуют и постоянные исследования, и появление новых технологий и модификаций полипропилена. С большей долей вероятности, так будет продолжаться пока не появятся более совершенные синтетические материалы, но даже тогда пропилен будет широко использоваться в промышленности и народном хозяйстве.

polimerinfo.net

Полипропилен: свойства, виды, сфера применения

Полипропилен – это продукт химического производства, термопластичное синтетическое вещество, которое изготавливают методом полимеризации пропена (пропилена). Выпускается в виде порошкообразных окрашенных или неокрашенных гранул, относится к классу полиолефинов. Подлежит вторичной переработке и дальнейшему использованию.

В настоящее время на его основе производится широкий ассортимент высокотехнологичной продукции (изделия технического и народного назначения). Полипропилен нашел применение в:

  • электронике, электротехнике;
  • медицинской и строительной сфере;
  • автомобилестроении;
  • полиграфии;
  • мебельной промышленности;
  • приборостроении;
  • производстве упаковки, тары, пластиковой посуды и других областях.

Полипропилен: химические свойства, преимущества, недостатки

Наименование Показатели
 

Плотность полипропилена

 

0,90-0,92 (г/см3)

 

Теплопроводность полипропилена

0,00033 кал/сек (см×град)
 

Срок годности полипропилена

3 года
 

Удельный вес полипропилена

0,91 (г/см3)
 

Степень полимеризации полипропилена

Зависит от молекулярной массы вещества
Средняя относительная молекулярная масса полипропилена  

(75-300)•103

 

Удельная теплоемкость полипропилена

0,40-0,50 (кал/(г·°C))
 

Показатель текучести расплава полипропилена

 

≤0-15—25 (г/10 мин)

Коэффициент трения полипропилена 0,30-0,40 (µ) (по металлу)
 

Низшая теплота сгорания полипропилена

43,0 МДж/кг
 

Теплота сгорания полипропилена

46,5 МДж/кг
 

Коэффициент линейного расширения полипропилена

0,15 мм/мК
 

Диэлектрическая проницаемость полипропилена

2,2 (при 106 Гц)
 

Морозостойкость полипропилена

не ниже -5 (°C)

Синтетический пластик, помимо отличных электроизоляционных свойств, отличается такими преимуществами, как:

  • высокая прочность;
  • эластичность;
  • износоустойчивость;
  • паронепроницаемость (может подвергаться горячей стерилизации);
  • низкое влагопоглощение;
  • нетоксичность;
  • прозрачность;
  • легкость обработки.

Полипропилен имеет высокую химическую устойчивость к воздействию растворов солей, щелочей, кислот, растительных масел и других неорганических соединений. Легко кристаллизуется, перерабатывается, смешивается с красителями, поддается сварке. Изделия из полимерного пластика не меняют форму и эксплуатационные свойства под воздействием горячей воды и пара.

Недостатки полипропилена – низкая морозостойкость, чувствительность к ультрафиолету. При повышенной температуре может набухать в эфире, бензоле, четыреххлористом углероде. Технические качества пластика повышаются путем введения соответствующих стабилизаторов.

Важно: при контакте с медью синтетический материал образует сколы, трещины, при низких температурах повышается его хрупкость.

В зависимости от технологии производства полипропилен имеет разные физические свойства и область применения. Его подразделяют на:

  • атактический;
  • синдиотактический;
  • изотактический.

Атактический – высокотекучий полипропилен схожий с каучуком. Может принимать жидкую или воскообразную форму за счет мягкости, пластичности, высокой температуре плавления. Легко подается модификациям, взаимодействует с различными химическими веществами. Считается побочным продуктом (отходом), поэтому чаще всего утилизируется. За счет окисления обладает хорошими перспективами в сфере производства битумных, клеевых материалов, водостойких составов, антикоррозийных покрытий. Около 2% современных химических производителей занимаются его переработкой.

Продукция, выпускаемая из окисленного атактического ПП:

  • строительные мастики для аэродромов;
  • полимерно-минеральные композиции;
  • битумно-полимерные вяжущие материалы;
  • клей для липких лент;
  • антикоррозийные грунтовки, водостойкие составы, шпатлевки;
  • многофункциональные добавки к дизельному топливу, смазочным маслам;
  • составы для резиновых смесей.

Синдиотактический – представитель полимеров с высоким сопротивлением к изгибу, износоустойчивостью. Используется при изготовлении игрушек, потребительских, медицинских товаров. На его основе получают волокно. Требует добавления стабилизаторов, чувствителен к низкой температуре, дает небольшую усадку.

Изотактический – плотный, кристаллический материал с отличными механическими свойствами. Применяется при производстве строительных изделий, а также для холодного или горячего водоснабжения в качестве полимерных труб.

Готовые изделия из термопластичного пластика изготавливаются несколькими методами:

  • экструзия (канцелярские товары, упаковочные материалы, волокна, пленка, трубы);
  • выдув (косметические флаконы, фляжки, канистры, бочки, цистерны);
  • литье (фитинги, автозапчасти, бытовые изделия, пластиковая мебель);
  • вспенивание (изоляционные материалы);
  • ротоформование (септики, дорожные ограждения, детские игровые комплексы).

Где используется полипропилен?

Полимерный синтетический материал способен заменить дорогостоящие аналоги, позволяя уменьшить трудовые, материальные затраты. Поэтому его эффективно применяют в самых различных сферах.

Пищевая индустрия

При изготовлении пластиковых бутылок, посуды, крышек, пищевой пленки, упаковочных контейнеров (полимер обеспечивает низкий расход материала). Несмотря на то, что изделия имеют минимальную толщину, их форма остается прочной.

Искусственные нити

Из синтетического пластика получают прочные, термостойкие, эластичные волокна (из 1 кг вещества получают продукции больше, чем из такого же количества другого полимера). Недостатком специальных нитей считают их уязвимость перед ультрафиолетом. Введение модифицированных добавок позволяет повысить его химические свойства. Веревки, канаты, шпагаты эффективно применяются в области судостроения.

Машино и приборостроение

Высокая износостойкость материала обуславливает его широкое использование при производстве:

  • деталей для вентиляторов, систем охлаждения, пылесосов, холодильников;
  • блоков предохранителей;
  • амортизаторов;
  • фильтров;
  • баков для аккумуляторов;
  • уплотнителей кузовных деталей;
  • бамперов;
  • приборной панели;
  • напольных ковриков и пр.

Фармакология

Полипропилен успешно применяется в медицине – из него выпускают ингаляторы, шприцы и другие медицинские принадлежности, которые могут подвергаться паровой обработке (стерилизации):

  • пробирки;
  • бутылки для образцов и внутривенной инфузии;
  • ванночки;
  • чашки Петри;
  • контейнеры для таблеток;
  • элементы диагностических устройств.

Электроника

Термопластичный материал обеспечивает высокое качество:

  • изоляционных оболочек;
  • катушек;
  • телефонных аппаратов;
  • корпусов телевизоров, радиоприемников;
  • коммуникационных проводов.

Канализационные системы

  • днища шахт и резервуаров;
  • скребки;
  • трубы;
  • фитинги;
  • септики;
  • мобильные туалеты и пр.

Упаковка

Пленки из термопластичного полимера – популярный упаковочный материал с высокими эксплуатационными свойствами. Гибкие, прозрачные, легко свариваемые и нетоксичные пленки устойчивы к стерилизации и химическому воздействию, поэтому их ценность для медицинской и пищевой промышленности неоспорима.

Их используют в качестве мешков при фасовке фруктов, ягод, овощей, кондитерских и хлебобулочных изделий, сыпучих продуктов для транспортировки, хранения. Упаковка из ПП – удобна, вместительна, отличается малым весом.

Новшество в упаковочной индустрии – специально ориентированные пленки, которые обладают повышенными показателями прозрачности, жесткости, прочности и влагонепроницаемости. Глянцевая продукция успешно заменяет этикеточную бумагу.

Применение полипропилена в быту

  • пластиковая мебель;
  • ковры;
  • посуда;
  • клеенка;
  • игрушки;
  • ведра, тазы, горшки для цветов;
  • мыльницы;
  • ящики для овощей;
  • фляжки;
  • пакеты, мусорные мешки;
  • одноразовые подгузники и другие предметы домашнего обихода.

Современные производители останавливают выбор на ПП в качестве альтернативы другим материалам благодаря:

  • экологичности;
  • себестоимости;
  • легкости утилизации и повторной переработки.

Считается, что научный потенциал термопластичного синтетического вещества до конца не реализован.

Полипропилен: свойства, виды, сфера применения Ссылка на основную публикацию

oplenke.ru

Полипропилен. Что это?

Полипропилен представляет собой термопластичный неполярный полимер синтетической природы, относящийся к классу полиолефинов. Это твердое белое вещество, получаемое в процессе полимеризации пропилена. Реакция идет с использованием катализаторов Циглера-Натта. Также применяют металлоценовые катализаторы.

Для полимеризации необходимы температура до 80 °C и давление в 10 атм. Способ получения полипропилена с помощью катализатора Циглера-Натта изобретен в 1957 году.

На свойства полимеров оказывает влияние пространственное расположение боковых групп СН3- в отношении главной цепи. По своему строению полипропилен бывает:

  • изотактическим,
  • атактическим,
  • синдиотактическим.

Полипропилен – легкий кристаллизующийся материал, выпускаемый в виде окрашенных или неокрашенных гранул. Для придания ему оттенка применяют пигменты или специальные органические красители.

Различают:

  • гомополимер (изотактический),
  • статистический сополимер (random copolymer),
  • блок-сополимер с добавлением этилена (сополимер),
  • сшитый полипропилен (PP-X и PP-XMOD),
  • металлоценовый полипропилен (mPP).

Основная и наиболее часто используемая разновидность – полипропилен, которому свойственна изотактическая структура. Это вещество отличают высокая степень кристалличности, прочность, безупречная твердость и теплостойкость. Атактический полипропилен является гибким, мягким и липким материалом. Промышленным способом получают полимеры, которые состоят преимущественно из макромолекул изотактического строения.

Свойства полипропилена

Полипропилен отличается высокой устойчивостью к воздействию кислот, щелочей, растворов солей и других неорганических агрессивных сред. В условиях комнатной температуры его невозможно растворить в органических жидкостях. При увеличении показателей термометра полипропилен набухает и растворяется в ряде растворителей (бензол, четыреххлористый углерод, эфир и др.).

Вещество имеет низкое влагопоглощение. Также оно отличается высокими электроизоляционными свойствами в условиях широкого диапазона температур.

Гомополимер отличается повышенной жесткостью и прозрачностью. Также он может быть хрупким при низкой температуре. Блок-сополимер характеризуется высокой ударопрочностью. Он подходит для использования в условиях низкой температуры. Кроме того, блок-сополимер легко перерабатывается. Прозрачность этого материала обеспечивается благодаря введению структурообразователя (нуклеатора), а также применению специальных технологических приемов (например, понижения температуры формы).

Причины растущей популярности

Одна из основных причин стремительного роста использования полипропилена – расширение сфер его применения при вытеснении таких полимеров, как полистирол и ПВХ. Последние являются предметом недовольства экологически озабоченной части населения, что отражается на законодательных инициативах в европейских странах. Полистирол и ПВХ преследуют по двум позициям – по утилизации отходов и токсичности. По этой причине многие производители пластиковой продукции все чаще выбирают полипропилен.

Этот материал не токсичен, легок и отлично утилизируется. Также полипропилен имеет более низкую стоимость. Благодаря этому его активно используют при изготовлении инженерных пластмасс в сферах электроники, автомобилестроения и т. д.

Области применения полипропилена

Полипропилен находит широкое применение благодаря обеспечению эффективного развития экономики и повышению конкурентоспособности продукции. Это происходит за счет:

  • снижения материалоемкости,
  • замены дорогостоящих материалов,
  • создания техники нового поколения,
  • формирования передовых технологий для переработки материалов.

На основе полипропилена можно получать множество продуктов, в том числе смесевые термоэластопласты и высокомодульный высокопрочный пластик. Благодаря экологической чистоте, технологичности переработки и утилизации полипропилен вытесняет поливинилхлорид, ударопрочный полистирол и АБС-пластики с мирового рынка пластмасс.

Полипропилен активно используют во всех доминирующих отраслях экономики:

  • автомобилестроении,
  • машиностроении,
  • электронике,
  • электротехнике,
  • приборостроении,
  • транспорте,
  • строительстве и т. д.

Иногда его называют «королем» пластмасс. Также позиции полипропилена сильны в сфере изготовления полимерных волокон и нитей. Низкая цена и простота утилизации позволяют ему вытеснять из производства другие материалы. Полипропилен используют при изготовлении предметов домашнего быта (ковров, пледов), гигиены (одноразовых подгузников) и медицинских средств.

В настоящее время данный материал нельзя назвать самым популярным полимером – на рынке лидируют полиэтилен и поливинилхлорид. При этом по темпам роста производства полипропилен находится вне конкуренции. Также следует учитывать, что даже в XXI веке реализован не весь научный и технический потенциал полимера.

Упаковка

Полипропиленовые пленки – один из наиболее популярных вариантов упаковочных материалов в мире. Их характеристики близки к пленкам из полиэтилена. При этом по многим параметрам полипропиленовые пленки превосходят продукцию из других полимеров. Они отличаются высокой устойчивостью к нагреванию и воздействию химических веществ. Полипропиленовые пленки можно стерилизовать при температуре свыше 100 °C, что увеличивает их ценность для фармацевтической и пищевой отраслей.

Изделия также характеризуются прозрачностью, гибкостью, нетоксичностью и легкой свариваемостью. Еще одной причиной популярности на рынке упаковки стало такое новшество, как ориентация пленки. Материалы, ориентированные в одном или двух взаимно перпендикулярных направлениях, производят сравнительно недавно, но они уже зарекомендовали себя на рынке гибкой упаковки.

Благодаря ориентации пленки увеличиваются ее прочность, жесткость, прозрачность и влагоизоляционные свойства. Прозрачность такого материала превышает прозрачность неориентированных изделий минимум в 4 раза.

Полипропиленовые пакеты на заказ имеют конкурентные преимущества перед полиэтиленовыми. Такая упаковка отличается большей прозрачностью, прочностью, экологичностью и презентабельным внешним видом.

Полипропилен постепенно вытесняет полиэтилентерефталат и другие пластики из производства бутылок и крышек для них. На полках магазинов все чаще можно увидеть продукцию из полипропилена. Вместо стандартной этикеточной бумаги используют пропиленовую пленку.

Материал также используют в производстве таких видов упаковки, как тара и контейнеры. Благодаря высокой прочности полипропилен вытесняет полистирол, благодаря жесткости и глянцевитости – множество видов полиэтилена. Высокая стойкость к химическим веществам позволяет применять полипропилен для плакирования емкостей, в которых хранят и перевозят агрессивные жидкие вещества.

Волокна

Полипропилен имеет существенные преимущества перед другими полимерами в области производства волокон. Такие изделия имеют низкую цену. Из 1 кг полипропилена можно получить больше волокна, чем из 1 кг других полимеров. При этом продукция отличается высокой прочностью и безупречными эластическими свойствами.

Полипропилен также имеет высокую термостойкость. Только чувствительность к разрушительному ультрафиолетовому излучению замедляет более масштабное распространение полипропиленовых волокон в текстильной промышленности.

Электроника и электротехника

Из полипропилена создают:

  • катушки,
  • корпуса телевизоров,
  • изоляционные оболочки,
  • ламповые патроны,
  • детали выключателей, радиоприемников, телефонных аппаратов и т. д.

В настоящее время материал в качестве изоляционного применяют достаточно редко. В этой области ПВХ пока остается практически безальтернативным вариантом. В сфере производства пеноизоляции для проводов полипропилен успешно конкурирует с полиэтиленом.

Медицина

Самое востребованное качество материала в медицине – устойчивость к высокой температуре. Благодаря этому продукцию, выполненную из полипропилена, можно подвергать горячей стерилизации. Из него изготавливают ингаляторы и разовые шприцы. Если сравнивать с полиэтиленом и полистиролом, в этой сфере материал занимает лидирующие позиции. Также шприцы упаковывают в пленку. Для ее изготовления применяют полипропилен.

Машиностроение

Полипропилен отличает высокая износостойкость. Благодаря этому его широко используют в автомобильном производстве, машиностроении и при возведении зданий. Из этого материала изготавливают детали для различных видов оборудования, в том числе холодильников, пылесосов и вентиляторов. В автомобильной отрасли из полипропилена выполняют блоки предохранителей, амортизаторы, элементы сидений и окон, бамперы, детали кузова и т. д.

www.upacksnab.ru

Полипропилен (ПП). Справочник свойств и обзор сфер применения

Полипропилен (ПП) является прочным и жестким, кристаллическим термопластичным полимером, получаемым из мономерного пропилена. Полипропилен – это линейный углеводородный полимер. Полипропилен имеет химическую формулу (C3H6)n. Сегодня полипропилен является одной из самых дешевых из всех доступных пластмасс.

Полипропилен относится к семейству полиолефинов и входит в тройку наиболее часто используемых полимеров. Из всех крупнотоннажных пластмасс полипропилен имеет самую низкую плотность. Полипропилен используется на практике как в виде пластмассы, так и в виде волокна в следующих сферах:– автомобилестроение;– строительство (трубы и др.);– производство потребительской продукции;– упаковка;

– производство мебели.

Виды полипропилена

Двумя основными типами полипропилена, доступными на рынке, являются гомополимерные (homopolymers) и сополимерные (copolymers) марки материала.

– Гомополимерный полипропилен — наиболее широко используемая марка общего назначения этого полимера. Молекула гомополимерного полипропилена состоит только из звеньев пропилена, а сам материал находится в частично кристаллизующемся твердом состоянии. Этот материал используется в основном при производстве упаковки, тканей, изделий медицинского назначения, труб, автокомпонентов и электрических компонентов.

– Сополимерные марки полипропилена подразделяются на рандом-сополимеры (статистический сополимер пропилена) и блок-сополимеры, которые получаются в результате сополимеризации пропена и этена.

а) Рандом-сополимер пропилена получается в результате совместной сополимеризации этена и пропена. В состав молекул этого полимера входят звенья этена (обычно до 6% массы), которые распределяются вдоль цепи полимера случайным образом. Такие полимеры характеризуются высокой гибкостью и оптической прозрачностью, что позволяет использовать их для получения прозрачных изделий и компонентов с хорошим внешним видом.

б) В цепочках блок-сополимера пропилена содержится большее количество звеньев этена (5–15%). Сомономерные звенья располагаются вдоль цепи полимера регулярно (в виде блоков). За счет такого регулярного расположения звеньев термопластичный материал становится более прочным и менее хрупким по сравнению с рандом-сополимером пропилена. Такие полимеры подходят для тех сфер применения, в которых компонентам необходимо придавать высокую прочность, например для промышленной сферы.

– Ударопрочный сополимер пропилена (Polypropylene, Impact Copolymer) — это смесь гомополимерного полипропилена и рандом-сополимера пропилена. Ударопрочный сополимер пропилена содержит в своем составе 45–65% звеньев этилена. Он используется для получения изделий с высокой ударной прочностью. Ударопрочные сополимеры используются в основном при производстве упаковки, деталей бытовых приборов, пленок и труб, а также в сферах автомобилестроения и производства электрических приборов.

Крупными поставщиками полипропилена являются Borealis, ExxonMobil Chemical, LyondellBasell, SABIC, СИБУР и др.

Перечень производителей и продавцов полипропилена

Сравнение гомополимера полипропилена и сопопоолимера полипропилена

Гомополимерный полипропилен характеризуется высокой удельной прочностью, жесткостью и прочностью по сравнению с сополимерными марками полипропилена. Эти свойства в сочетании с высокой химической стойкостью и свариваемостью позволяют использовать материал при производстве многих коррозионно-стойких структур.

Сополимерный полипропилен характеризуется большей мягкостью, но и более высокой ударной вязкостью, прочностью и долговечностью по сравнению с гомополимером пропилена. Материал имеет более высокую стойкость к растрескиванию и низкотемпературную прочность по сравнению с гомополимером. По всем остальным свойствам гомополимер немного превосходит сополимер пропилена.

Гомополимерные и сополимерные марки полипропилена могут использоваться почти в одинаковых сферах применения. Это объясняется тем, что они обладают множеством аналогичных свойств. Поэтому при выборе конкретной марки полипропилена из двух указанных материалов очень часто на первый план выходят нетехнические критерии.

Свойства и преимущества полипропилена

1. Температура плавления полипропилена составляет: – гомополимер: 160–165 °C;

– сополимер: 135–159 °C.

2. Полипропилен является одним из наиболее легких полимеров из всех стандартных пластмасс. Эта особенность позволяет использовать его при производстве легких конструкций.

– Гомополимер: 0,904–0,908 г/см3;– Рандом-сополимер: 0,904–0,908 г/см3; – Ударопрочный сополимер: 0,898–0,900 г/см3.

3. Стойкостью к химическому воздействию

– Полипропилен характеризуется очень высокой стойкостью к действию разбавленных и концентрированных кислот, спиртов и оснований.

– Полипропилен имеет хорошую стойкость к действию альдегидов, сложных эфиров, алифатических углеводородов, кетонов.

– Полипропилен характеризуется ограниченной стойкостью к действию ароматических и галогенсодержащих углеводородов и окислителей.

4. Полипропилен является высокогорючим материалом.

5. Полипропилен сохраняет механические и диэлектрические характеристики даже при повышенных температурах, в условиях повышенной влажности и даже при погружении в воду. Полипропилен является водонепроницаемым.

6. Полипропилен характеризуется высокой стойкостью к растрескиванию от напряжений под воздействием окружающей среды.

7. Полипропилен характеризуется низкой чувствительностью к воздействию микроорганизмов (бактерии, грибы и т.д.).

8. Полипропилен обладает хорошей стойкостью при стерилизации паром.

Для улучшения физических и/или механических характеристик в полипропилен могут вводиться полимерные добавки, такие как осветлители, антипирены, стеклянные волокна, минеральные наполнители, электропроводные наполнители, смазки, пигменты и т.д.

Например: полипропилен характеризуется низкой стойкостью к действию УФ-излучения, поэтому в него часто вводятся светостабилизаторы в виде затрудненных аминов. Это позволяет повысить срок эксплуатации материала по сравнению с немодифицированным полипропиленом.

Кроме того, для повышения эксплуатационных характеристик и улучшения перерабатываемости в полипропилен дополнительно вводятся наполнители (глина, тальк, карбонат кальция и т.д.) и армирующие добавки (стеклянные волокна, углеродные волокна и т.д.).

Благодаря значительному улучшению эксплуатационных характеристик (новые добавки и наполнители, а также новые процессы полимеризации и новые методы смешения) полипропилен все чаще рассматривается не как дешевый материал, а как полимер с высокими эксплуатационными характеристиками, который можно использовать в качестве альтернативы традиционным конструкционным пластмассам, а иногда даже металлам (например, марки ПП, армированные длинными стеклянными волокнами).

Недостатки полипропилена

– Низкая стойкость к действию УФ-излучения, ударной нагрузки и образованию трещин. – Высокая хрупкость при температурах ниже —20 °C – Низкая максимальная температура эксплуатации (90–120 °C) – Подвергается воздействию окисляющих кислот, быстро набухает в хлорированных растворителях и ароматике – На стойкость к тепловой деструкции существенно влияет наличие контакта материала с металлами – Изменение размеров изделий после формования вследствие протекания процесса кристаллизации. Эта проблема может решаться добавлением нуклеирующих агентов

– Плохая адгезия красок

Сферы применения полипропилена

Полипропилен широко используется в различных сферах благодаря своей высокой химической стойкости и хорошей свариваемости.

1. Производство упаковки: хорошие барьерные свойства, высокая прочность, хорошее качество поверхности и низкая стоимость позволяют применять полипропилен при производстве упаковки.

а) Гибкая упаковка: ПП-пленки обладают хорошими оптическими свойствами и низкой проницаемостью по отношению к парам воды, что позволяет использовать их для упаковки пищевых продуктов. Из полипропилена получаются также термоусадочные оберточные пленки, пленки для электронной промышленности, пленки для нанесения графических изображений, элементов одноразовых подгузников, крышек и т.д. ПП-пленки получаются либо в виде плоскощелевых пленок (Cast Film) либо в виде двухосно-ориентированных полипропиленовых пленок (БОПП, BOPP).

б) Жесткая упаковка: из полипропилена методом раздувного формования получается тара (ящики), бутылки и емкости. Тонкостенные контейнеры из полипропилен обычно используются для упаковки пищевых продуктов.

2. Потребительские товары: полипропилен используется при производстве некоторых компонентов бытовой техники и потребительских товаров, в частности прозрачных деталей, предметов домашнего обихода, мебели, приборов, игрушек и т.д.

3. Автомобилестроение: вследствие низкой стоимости, а также благодаря хорошим механическим свойствам и хорошей перерабатываемости полипропилен широко используется при производстве автокомпонентов. Материал, в частности, применяется при производстве корпусов аккумуляторных батарей, поддонов, бамперов, боковых молдингов, элементов внутренней отделки, приборных панелей и элементов отделки дверей. Важными свойствами ПП, которые позволяют использовать его в сфере автомобилестроения, являются также низкое значение коэффициента линейного термического расширения, низкий удельный вес, высокая химическая стойкость, хорошая атмосферостойкость, перерабатываемость и соотношение ударной вязкости и жесткости.

4. Волокна и ткани: большое количество ПП используется в сегменте волокон и тканей. ПП-волокна используются в сферах производства лент (получаются в результате разрезания пленок), полос, ремней, объемных непрерывных нитей, штапельных волокон, материала спан-бонд и непрерывных нитей. Канаты, веревки и шпагаты из ПП имеют высокую прочность и стойкость к воздействию влаги, что позволяет использовать их в сфере судостроения.

5. Медицина: полипропилен используется для производства различных медицинских изделий благодаря своей высокой химической стойкости и стойкости к действию бактерий. Кроме того, медицинские марки ПП обладают высокой стойкостью в условиях стерилизации паром. Одноразовые шприцы — наиболее типичное изделие медицинского назначения, получаемое из полипропилена. Материал также используется для получения медицинских пробирок, элементов диагностических устройств, чашек Петри, бутылок для внутривенной инфузии, бутылок для образцов, пищевых контейнеров, ванночек, контейнеров для таблеток и т.д.

6. Промышленность: полипропиленовые листы широко используются в промышленной сфере для производства емкостей для кислот и химических реагентов, листов, труб, многооборотной транспортной упаковки и тары (RTP) и т.д. Это объясняется тем, что материал обладает высоким пределом прочности, стойкостью к воздействию повышенных температур и стойкостью к коррозии.

Сравнение полиэтилена и полипропилена

ПолипропиленПолиэтилен

Мономером для получения полипропилена является пропилен

Может получаться в виде оптически прозрачного материала

Имеет меньшую плотность (более легкий материал)

ПП обладает высокой стойкостью к растрескиванию, к воздействию кислот, органических растворителей и электролитов

Он имеет высокое значение температуры плавления и хорошие диэлектрические свойства

ПП является нетоксичным материалом

Он обладает более высокой жесткостью и стойкостью к воздействию химических реагентов и органических растворителей по сравнению с полиэтиленом

ПП характеризуется более высокой жесткостью по сравнению с полиэтиленом

Мономером для получения полиэтилена является этилен

Может получаться только в виде полупрозрачного, матового материала

Его физические свойства позволяют ему лучше противостоять воздействию пониженных температур, особенно при использовании его для получения указателей

ПЭ обладает хорошими электроизоляционными свойствами

Материал обладает хорошей дугостойкостью

Полиэтилен обладает высокой прочностью по сравнению с полипропиленом

Как производится полипропилен?

Полипропилен был впервые получен методом полимеризации немецким химиком Карлом Реном (Karl Rehn) и итальянским химиком Джулио Натта (Giulio Natta). Эти ученые в 1954 году получили кристаллический изотактический полипропилен. После этого открытия совсем скоро, в 1957 году, полипропилен стал в промышленных масштабах синтезироваться итальянской компанией Montecatini.

Синдитактический полипропилен также был впервые синтезирован Натта и его сотрудниками. В настоящее время полипропилен получается методом полимеризации мономерного пропена (непредельное органическое соединение с химической формулой C3H6) в присутствии:

  • катализаторов Циглера — Натта (Ziegler-Natta);
  • металлоценовых катализаторов.

При полимеризации может образовываться три различные структуры цепочек полипропилена (в зависимости от расположения метильных заместителей):

  • атактический ПП (аПП) — неупорядоченное расположение метильных групп (Ch4) вдоль молекулярной цепи;
  • изотактический ПП (иПП) — метильные группы располагаются с одной стороны относительно углеродной цепи;
  • синдиотактический ПП (сПП) — метильные группы располагаются чередующимся образом относительно углеродной цепи.

Условия переработки полипропилена

Полипропилен может перерабатываться в изделия практически любым методом переработки. Наиболее типичными методами переработки полипропилена являются: литье под давлением, экструзионно-раздувное формования, экструзия общего назначения.

1. Литье под давлением – Температура расплава: 200–300 °C – Температура формы: 10–80 °C – При правильном хранении перед переработкой материал не требуется подвергать сушке – При высокой температуре формы повышается уровень глянца и улучшается внешний вид получаемых изделий

– Степень усадки материала в форме составляет от 1,5 до 3%, в зависимости от условий переработки, реологических характеристик полимера и толщины стенки формуемого изделия

2. Экструзия (трубы, раздувные и плоскощелевые пленки, изоляция на кабели и провода и т.д.) – Температура расплава: 200–300 °C – Степень сжатия материала: 3:1 – Температура материального цилиндра: 180–205 °C

– Предварительная сушка: не требуется. Вторичный материал необходимо сушить в течение 3 часов при температуре 105–110 °C (221–230°F)

3. Раздувное формование (экструзия с последующим раздувом) 4. Компрессионное формование (прессование) 5. Ротационное формование 6. Инжекционно-раздувное формование 7. Экструзионно-раздувное формование 8. Ориентированное инжекционно-раздувное формование

9. Экструзия общего назначения

С помощью специального процесса может также получаться вспененный полипропилен (ППВ). Материал хорошо перерабатывается методом литья под давлением, при этом он широко используется как при периодических, так и при непрерывных процессах.

Вторичная переработка полипропилена

Всем пластмассам присваивается «Код идентификации полимера/Код рециклинга пластмасс» в зависимости от типа используемого в них полимера. Полипропилен имеет идентификационный код – 5.

Полипропилен полностью 100% может подвергаться вторичной переработке (рециклингу). Примеры изделий, получаемых из вторичного полипропилена (в-ПП): корпуса автомобильных аккумуляторов, сигнальное освещение, кабели батарей, метлы, щетки, скребки для льда и т.д.

Процесс рециклинга полипропилена обычно включает стадию плавления отходов пластмасс при температуре 250 °C с целью удаления из материала примесей, последующую стадию удаления оставшихся молекул в условиях вакуума, а также стадию перевода в твердое состояние при температуре примерно 140 °C. Этот вторичный полипропилен может смешиваться с первичным полипропиленом в количестве до 50%. Основная проблема рециклинга полипропилена связана с большим объемом потребления этого полимера. Так, например, в настоящее время рециклингу подвергается только примерно 1% использованных ПП-бутылок. Для сравнения, в настоящее время перерабатывается 98% использованных бутылок, изготовленных из ПЭТФ и ПЭВП (ПЭНД).

Полипропилен является безопасным материалом, поскольку он не имеет значительного влияния на здоровье человека и не оказывает на него химическое и токсическое действие.

Полипропилен: эксплуатационные характеристики

Полипропилен является одним из наиболее универсальных из используемых полимеров, который обладает высокими механическими характеристиками.

Полипропилен также обладает хорошей химической стойкостью и термостойкостью. Некоторые из этих характеристик позволили полипропилену вытеснить полиэтилен из некоторых сфер применения. За счет изучения всех свойств полипропилена, в частности механических, электрических и химических характеристик, можно правильно подобрать материал для конкретной сферы применения.

Свойства

Значение показателя

Стабильность размеров (формоустойчивость)

Коэффициент термического линейного расширения

6–17×10–5 / °C

Усадка

1–3%

Водопоглощение за 24 ч

0,01–0,1%

Диэлектрические свойства

Дугостойкость

135–180 с

Диэлектрическая постоянная

2,3

Диэлектрическая прочность

20–28 кВ/мм

Коэффициент рассеяния (тангенс угла диэлектрических потерь)

3–5×10–4

Объемное удельное сопротивление

16–18×1015 Ом·см

Огнестойкость

Огнестойкость (ОКИ)

17–18%

Воспламеняемость (UL94)

HB

Механические свойства

Относительное удлинение при разрыве

150–600%

Гибкость (модуль упругости при изгибе)

1,2–1,6 ГПа

Твердость по Роквеллу (шкала M)

30

Твердость по Шору (шкала D)

70–83

Жесткость (модуль упругости при изгибе)

1,2–1,6 ГПа

Предел прочности при растяжении

20–40 МПа

Предел текучести при растяжении

35–40 МПа

Ударная вязкость по Изоду (образец с надрезом) при комнатной температуре

20–60 Дж/м

Ударная вязкость по Изоду (образец с надрезом) при пониженной температуре

27–107 Дж/м

Модуль Юнга

1,1–1,6 ГПа

Оптические свойства

Глянец

75–90%

Матовость

11%

Прозрачность (процент пропускания видимого света)

85–90%

Физические свойства

Плотность

0,9–0.91 г/см 3

Температура стеклования

–10 °C

Стойкость к действию излучения

Стойкость к действию γ-излучения

Низкая

Стойкость к действию УФ-излучения

Высокая

Температура эксплуатации

Температура перехода в хрупкое/пластичное состояние

От –20 до –10 °C

Температура тепловой дисторсии при 0,46 МПа (67 фунт/дюйм2)

100–120 °C

Температура тепловой дисторсии при 1,8 МПа (264 фунт/дюйм2)

50–60 °C

Максимальная температура непрерывной эксплуатации

100–130 °C

Минимальная температура непрерывной эксплуатации

От –20 до –10 °C

Другие свойства

Стойкость к стерилизации (многоразовой)

Низкая

Теплоизоляционные свойства (коэффициент теплопроводности)

0,15–0,21 Вт/(м·К)

Химическая стойкость

Ацетон (100%), при 20 °C

Удовлетворительная

Гидроксид аммония (30%-ный раствор), при 20 °C

Гидроксид аммония (разбавленный раствор), при 20 °C

Удовлетворительная

Ароматические углеводороды, при 20 °C

Неудовлетворительная

Ароматические углеводороды, в горячем состоянии

Бензол (100%), при 20 °C

Ограниченная

Бутил ацетат (100%), при 20 °C

Бутил ацетат (100%), при 60 °C

Неудовлетворительная

Хлорированные растворители, при 60 °C

Хлороформ, при 20 °C

Ограниченная

Диоктил фталат (100%), при 20 °C

Удовлетворительная

Диоктил фталат (100%), при 60 °C

Ограниченная

Этанол (96%-ный раствор), при 20 °C

Удовлетворительная

Этиленгликоль (этандиол) (100%), при 100 °C

Этиленгликоль (этандиол) (100%), при 20 °C

Этиленгликоль (этандиол) (100%), при 50 °C

Глицерин (100%), при 20 °C

Пероксид водорода (30%), при 60 °C

Ограниченная

Керосин, при 20 °C

Метанол (100%), при 20 °C

Удовлетворительная

Метилэтил кетон (100%), при 20 °C

Минеральное масло, при 20 °C

Удовлетворительная

Фенол, при 20 °C

Силиконовое масло, при 20 °C

Удовлетворительная

Гидроксид натрия (40%-ный раствор)

Гидроксид натрия (10%-ный раствор), при 20 °C

Удовлетворительная

Гидроксид натрия (10%-ный раствор), при 60 °C

Удовлетворительная

Гидроксид натрия (20%-ный раствор), при 20 °C

Сильные кислоты (концентрированные), при 20 °C

Удовлетворительная

Толуол, при 20 °C

Ограниченная

Толуол, при 60 °C

Неудовлетворительная

Ксилол, при 20 °C

Новости про полипропилен Каталог компаний выпускающих и продающих полипропилен Сообщения на торговой площадке про покупку и продажу полипропилена ГОСТы связанные с полипропиленом

plastinfo.ru

Полипропилен, свойства и области применения

Полипропилен представляет собой твердую субстанцию белого цвета, которая относится к категории полиолефинов, особых полимеров.

Он недорогой, обладает множеством достоинств, современные технологии позволяют получать его оперативно и в неограниченных объемах, без затратных технологий, поэтому стоимость конечного продукта недорогая. Это отчасти тоже обуславливает его популярность.

В создании задействованы процессы полимеризации, подразумевающие температуру до 80 градусов и давление в 10 атмосфер (литье под давлением).

Ещё в середине прошлого века начали проводиться первые эксперименты, огромное значение внесли разработки видных специалистов того времени Натта и Циглера. Сегодня существует не один, а несколько способов получения материала, отличающегося по составу, плотности и другим критериям.

Важные свойства полипропилена

На сегодняшний день о нём известно практически всё, в частности, свойства прочности, удельная теплоемкость, теплопроводность, морозостойкость, температура плавления, способность сопротивления электричеству, расширение, температура стеклования и многое другое.

Так, он выдерживает низкие температуры, ниже -10 градусов, начинает плавиться при температуре +160 градусов, что делает его ценным во многих сферах. Также полипропилен устойчив к химическим реагентам: растворам соли, щелочам, кислотам, прочим агрессивным средам. Если температура обычная, приближённая к комнатной, то он практически не растворяется, а если температура очень высокая, то только при этих условиях он частично растворяется в некоторых сильнодействующих неорганических составах: бензол, растворитель и прочее.

Из других полезных свойств стоит отметить неспособность к впитыванию влаги, устойчивость к механическим воздействиям. Если температура очень низкая, то он становится хрупким.

Привлекает полипропилен и легкостью переработки, с точки зрения экологии — это чрезвычайно важный фактор. Современная промышленность делает акцент не только на прочные и дешевые материалы, но и на возможность их полной переработки в будущем, если возникнет необходимость.

Применение полипропилена

Благодаря своим свойствам и низкой стоимости применение этого полимера очень распространено. В том числе в Краснодаре, где из него создают искусственные волокна, отличающиеся большой эластичностью и прочностью, устойчивостью к внешним воздействиям.

Необходим он и в машиностроении, а также в приборостроении. В транспортных средствах, в холодильниках и других агрегатах можно встретить детали из него, которые увеличат срок службы. Например, в автомобилях значительно повышается прочность деталей кузова, улучшаются показатели шумоизоляции, да и сама конструкция становится значительно легче. Из него делают и бамперы, они недорогие и надежные.

Полимер задействован в процессе создания электротехнических и электронных приборов, например, корпуса телевизора, телефона, частично используется в производстве источников света. В медицине его ценят за термостойкость и гигиеничность, ведь оборудование с легкостью проходит стерилизацию, не теряя технико-эксплуатационные свойства. Самым простым примером можно назвать медицинские шприцы и упаковку для них.

В пищевой промышленности из него создают пищевую плёнку, контейнеры, упаковки, бутылки и другие емкости. Немногие знают, но и в более бытовых вещах присутствует полипропилен, например, изнаночная сторона ковров прошивается нитями из него, что позволяет повысить прочность, значительно продлить срок службы, сделав ковер, фактически, вечным в плане износостойкости.

Существуют разные виды «пластика», но именно полипропилен вытесняет обычный полиэтилен и другие вариации, которые не отличаются экологичностью. Спрос на него есть во всех городах и даже в небольших населенных пунктах, и, конечно, Краснодар не исключение. Компания Симплекс реализуют его в розницу и оптом в сырья более 25 лет. Основные склады компании расположены в Нижнем Новгороде, Москве, Новосибирске и Самаре

Следует учитывать и требования законодательства, принятые стандарты. Так, закон более лоялен в отношении этого полимера, поскольку он нетоксичен, чего нельзя сказать о многих других разновидностях пластика, плюс, он легко поддается переработке, поэтому разрешено его производство, он используется даже в качестве упаковки для пищевых продуктов.

www.simplexnn.ru

Полипропилен - это... Что такое Полипропилен?

Полипропилен (ПП) — это термопластичный полимер пропилена (пропена).

Получение

Полипропилен получают полимеризацией пропилена в присутствии металлокомплексных катализаторов, например, катализаторов Циглера—Натта (например, смесь TiCl4 и AlR3):

nCh3=CH(Ch4) → [-Ch3-CH(Ch4)-]n

Параметры, необходимые для получения полипропилена близки к тем, при которых получают полиэтилен низкого давления. При этом, в зависимости от конкретного катализатора, может получаться любой тип полимера или их смеси.

Полипропилен выпускается в виде порошка белого цвета или гранул с насыпной плотностью 0,4—0,5 г/см³. Полипропилен выпускается стабилизированным, окрашенным и неокрашенным.

Молекулярное строение

По типу молекулярной структуры можно выделить три основных типа: изотактический, синдиотактический и атактический. Изотактическая и синдиотактическая молекулярные структуры могут характеризоваться разной степенью совершенства пространственной регулярности. Стереоизомеры полипропилена существенно различаются по механическим, физическим и химическим свойствам. Атактический полипропилен представляет собой каучукоподобный материал с высокой текучестью, температурой плавления — около 80°С, плотностью — 850 кг/м3, хорошей растворимостью в диэтиловом эфире. Изотактический полипропилен по своим свойствам выгодно отличается от атактического, а именно: он обладает высоким модулем упругости, большей плотностью — 910 кг/м3, высокой температурой плавления — 165—170°С и лучшей стойкостью к действию химических реагентов. Стереоблокполимер полипропилена при исследовании с помощью рентгеновских лучей обнаруживает определенную кристалличность, которая не может быть такой же полной, как у чисто изотактических фракций, поскольку атактические участки вызывают нарушение в кристаллической решетке. Изотактический и синдиотактический образуются случайным образом;

Физико-механические свойства

В отличие от полиэтилена, полипропилен менее плотный (плотность 0,91 г/см3, что является наименьшим значением вообще для всех пластмасс), более твёрдый (стоек к истиранию), более термостойкий (начинает размягчаться при 140 °C, температура плавления 175 °C), почти не подвергается коррозионному растрескиванию. Обладает высокой чувствительностью к свету и кислороду (чувствительность понижается при введении стабилизаторов).

Поведение полипропилена при растяжении ещё в большей степени, чем полиэтилена, зависит от скорости приложения нагрузки и от температуры. Чем ниже скорость растяжения полипропилена, тем выше значение показателей механических свойств. При высоких скоростях растяжения разрушающее напряжение при растяжении полипропилена значительно ниже его предела текучести при растяжении.

Показатели основных физико-механических свойств полипропилена приведены в таблице:

Физико-механические свойства полипропилена
Плотность, г/см3 0,90—0,91
Разрушающее напряжение при растяжении, кгс/см² 250—400
Относительное удлинение при разрыве, % 200—800
Модуль упругости при изгибе, кгс 6700—11900
Предел текучести при растяжении, кгс/см² 250—350
Относительно удлинение при пределе текучести, % 10—20
Ударная вязкость с надрезом, кгс·см/см2 33—80
Твердость по Бринеллю, кгс/мм2 6,0—6,5

Физико-механические свойства полипропилена разных марок приведены в таблице:

Физико-механические свойства полипропилена различных марок Показатели / марка 01П10/002 02П10/003 03П10/005 04П10/010 05П10/020 06П10/040 07П10/080 08П10/080 09П10/200
Насыпная плотность, кг/л, не менее 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47
Показатель текучести расплава, г/10 мин ≤0 0,2—0,4 0,4—0,7 0,7—1,2 1,2—3,5 3—6 5—15 5—15 15—25
Относительное удлинение при разрыве, %, не менее 600 500 400 300 300 - - - -
Предел текучести при разрыве, кгс/см², не менее 260 280 270 260 260 - - - -
Стойкость к растрескиванию, ч, не менее 400 400 400 400 400 - - - -
Характеристическая вязкость в декалине при 135 °C, 100 мл/г - - - - - 2,0—2,4 1,5—2,0 1,5—2,0 0,5—15
Содержание изотактической фракции, не менее - - - - - 95 93 95 93
Содержание атактической фракции, не более - - - - - 1,0 1,0 1,0 1,0
Морозостойкость, °C, не ниже -5 -5 -5 - - - - - -

Химические свойства

Полипропилен химически стойкий материал. Заметное воздействие на него оказывают только сильные окислители — хлорсульфоновая кислота, дымящая азотная кислота, галогены, олеум. Концентрированная 58%-ная серная кислота и 30%-ная перекись водорода при комнатной температуре действуют незначительно. Продолжительный контакт с этими реагентами при 60 °C и выше приводит к деструкции полипропилена.

В органических растворителях полипропилен при комнатной температуре незначительно набухает. Выше 100 °C он растворяется в ароматических углеводородах, таких, как бензол, толуол. Данные о стойкости полипропилена к воздействию некоторых химических реагентов приведены в таблице.

Химическая стойкость полипропилена Среда Температура, °C Изменение массы, % Примечание
Продолжительность выдержки образца в среде реагента 7 суток
Азотная кислота, 50%-ная 70 -0,1 Образец растрескивается
Натр едкий, 40%-ный 70 Незначительное  
90
Соляная кислота, конц. 70 +0,3  
90 +0,5
Продолжительность выдержки образца в среде реагента 30 суток
Азотная кислота, 94%-ная 20 -0,2 Образец хрупкий
Ацетон 20 +2,0  
Бензин 20 +13,2
Бензол 20 +12,5
Едкий натр, 40%-ный 20 Незначительное
Минеральное масло 20 +0,3
Оливковое масло 20 +0,1
Серная кислота,80%-ная 20 Незначительное Слабое окрашивание
Серная кислота,98%-ная 20 >>  
Соляная кислота, конц. 20 +0,2
Трансформаторное масло 20 +0,2

Вследствие наличия третичных углеродных атомов полипропилен более чувствителен к действию кислорода, особенно при воздействии ультрафиолета и повышенных температурах. Этим и объясняется значительно большая склонность полипропилена к старению по сравнению с полиэтиленом. Старение полипропилена протекает с более высокими скоростями и сопровождается резким ухудшением его механических свойств. Поэтому полипропилен применяется только в стабилизированном виде. Стабилизаторы предохраняют полипропилен от разрушения как в процессе переработки, так и во время эксплуатации. Полипропилен меньше, чем полиэтилен подвержен растрескиванию под воздействием агрессивных сред. Он успешно выдерживает стандартные испытания на растрескивание под напряжением, проводимые в самых разнообразных средах. Стойкость к растрескиванию в 20%-ном водном растворе эмульгатора ОП-7 при 50 °C для полипропилена с показателем текучести расплава 0,5—2,0 г/10 мин, находящегося в напряженном состоянии, более 2000 ч.

Полипропилен — водостойкий материал. Даже после длительного контакта с водой в течение 6 месяцев (при комнатной температуре) водопоглощение полипропилена составляет менее 0,5 %, а при 60ºС — менее 2 %.

Теплофизические свойства

Полипропилен имеет более высокую температуру плавления, чем полиэтилен, и соответственно более высокую температуру разложения. Чистый изотактический полипропилен плавится при 176 °C. Максимальная температура эксплуатации полипропилена 120—140ºС. Все изделия из полипропилена выдерживают кипячение, и могут подвергаться стерилизации паром без какого-либо изменения их формы или механических свойств.

Превосходя полиэтилен по теплостойкости, полипропилен уступает ему по морозостойкости. Его температура хрупкости (морозостойкости) колеблется от −5 до −15ºС. Морозостойкость можно повысить введением в макромолекулу изотактического полипропилена звеньев этилена (например, при сополимеризации пропилена с этиленом).

Показатели основных теплофизических свойств полипропилена приведены в таблице:

Теплофизические свойства полипропилена
Температура плавления, °C 160—170
Теплостойкость по методу НИИПП, °C 160
Удельная теплоёмкость (от 20 до 60ºС), кал/(г·°C) 0,46
Термический коэффициент линейного расширения (от 20 до 100 °C), 1/°C 1,1·10−4
Температура хрупкости, °C От −5 до −15

Электрические свойства

Показатели электрических свойств полипропилена приведены в таблице:

Переработка

Основные способы переработки — формование методами экструзии, вакуум- и пневмоформования, экструзионно-выдувного, инжекционно-выдувного, инжекционного, компрессионного формования, литье под давлением.

Применение

Материал для производства плёнок (особенно упаковочных), мешков, тары, труб, деталей технической аппаратуры, предметов домашнего обихода, нетканых материалов и др.; электроизоляционный материал, в строительстве для вибро- и шумоизоляции межэтажных перекрытий в системах «плавающий пол». При сополимеризации пропилена с этиленом получают некристаллизующиеся сополимеры, которые проявляют свойства каучука, отличающиеся повышенной химической стойкостью и сопротивлением старению. Для вибро- и теплоизоляции также широко применяется пенополипропилен (ППП). Близок по характеристикам к пенополиэтилену. Также встречаются декоративные экструзионные профили из ППП, заменяющие пенополистирол. Атактический полипропилен используют для изготовления строительных клеев, замазок, уплотняющих мастик, дорожных покрытий и липких пленок.

Ссылки

  • ГОСТ 26996-86. Полипропилен и сополимеры пропилена.

Книги по полипропилену

  • Перепёлкин В.П. Полипропилен, его свойства и методы переработки. – Л.: ЛДНТП, 1963. – 256 c.
  • Кренцель Б.А., Л.Г. Сидорова. Полипропилен. Киев.: Техника,1964. – 89 с.
  • Коллектив авторов (И. Амрож и т.д.). Полипропилен. Перевод со словацкого В.А. Егорова по ред. В.И. Пилиповского и И.К. Ярцева. Л.: Химия, 1967. – 316 c.
  • Иванюков Д.В., М.Л. Фридман. Полипропилен. Москва.: Химия, 1974. – 270 с.
  • Handbook of Polypropylene and Polypropylene Composites / ed. H.G. Karian. – NewYork.: MarcelDekker Inc, 2003. – 740 p.
  • Polypropylene. An A to Z reference / ed. J. Karger-Kocsis. Kluwer, 1999. - 987 p.

dic.academic.ru


Смотрите также